2013 Fiscal Year Research-status Report
カテゴリ化アルゴリズムと隠れマルコフモデルによる音声言語獲得の機能的モデル
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25330201
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
高良 富夫 琉球大学, 工学部, 教授 (70163326)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊波 靖 沖縄工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (60390564)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 言語獲得 / モデル / 音素 / 単語 / 子音 / デルタパラメータ |
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| Research Abstract |
初年度のテーマは、基本音素（原始母音）の獲得とその単語音声獲得における評価、その他の音素の獲得とその評価であった。まず基本音素の獲得をスペクトルのクラスタ化でモデル化し、単語の獲得を隠れマルコフモデルのクラスタ化でモデル化した。これらをいくつかの観点から実験的に評価した。
１ 基本音素獲得のモデルとその評価 乳児は、母親などの周りの音声にさらされるだけで、その言語の基本的な音素を獲得する。これを、よく聞こえる音声のスペクトルのクラスタ化でモデル化した。よく聞こえる声として、パワーの大きな部分、持続的な部分、基本周波数が明確な部分などを検討した。これらが母音獲得に有効であることを確認した。
２ 単語獲得モデルとその評価 音声パラメータの記憶・照合方式として、隠れマルコフモデル（HMM）を採用した。基本音素獲得のモデルで獲得された音素（コードベクトル）だけで単語音声を表し、単語認識を行った。特徴パラメータとしてFMSのデルタパラメータを用いて、評価実験を行ない、その有効性を示した。
３ 子音獲得のモデルとその評価 語彙を増やすと母音系列だけでは区別できない単語対が増える。これらの単語対を比較し、スペクトルが大きく異なる時点をＤＰマッチングにより見出し、これを新たな音素（コードベクトル）とみなして、子音を獲得するプログラムを作成した。これは、言語学者が最少対立語の比較により音素を同定することのモデルであるが、幼児のモデルとしても妥当であることを実験的に確認した。
予備実験により、子音の獲得では母音と同じような定常性を表すコードではうまく行かないことが分かったので、動的パラメータとしてデルタパラメータを採用した。この結果、デルタパラメータの効果があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上のように、ほぼ計画どおり実施できたが、予定通り実施できなかったこともあり、以下のとおりである。これらは、次年度以降実施する。
１ クラスタリングの方法として、漸変閾値クラスタリング法及びマグネット法によるクラスタリングを提案し、実験で比較評価すること。
２ 話者正規化のモデルとして、基本周波数を利用して正規化する方法の検討。
３ 他の通常の音声認識システムと比較・評価を容易にするための、10数字単語音声の獲得実験と、さらに語彙を200単語まで増やしたときの性能比較。
４ 引力を仮定したカテゴリ化の促進法の検討。
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| Strategy for Future Research Activity |
１ 基本音素獲得のモデルとその評価：・母国語を獲得すると外国語の認識が困難になることの実験的検証。・階層的クラスタリング、漸変閾値クラスタリング法、マグネット法による実験。・聞こえの度合いの高い音素が多く抽出されるか検証。・話者正規化のモデルとして基本周波数を利用する方法の検討。
２ 子音獲得のモデルとその評価：・10数字単語音声の獲得実験。語彙を200単語まで増やした性能比較。・引力を仮定したカテゴリ化の実験。
３ 音声の模倣による単語の獲得：・自ら発声訓練して音声を聞き分けやすくする調音結合正規化法のモデルの検討。・母親語の本モデルシステムにおける効果の検討。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
初年度であったため、成果報告が少なく、学会出張旅費に未使用部分が生じた。
研究成果を上げ、未使用部分を成果発表の学会出張旅費にあてる予定である。
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